MongoDB 基础概念

简介

MongoDB 是一个基于分布式文件存储的数据库。由 C++ 语言编写。旨在为 WEB 应用提供可扩展的高性能数据存储解决方案。

MongoDB 是一个介于关系数据库和非关系数据库之间的产品，是非关系数据库当中功能最丰富，最像关系数据库的。

MongoDB 将数据存储为一个文档，数据结构由键值(key=>value)对组成。MongoDB 文档类似于 JSON 对象。字段值可以包含其他文档，数组及文档数组

 

MongoDB数据存储：（https://www.cnblogs.com/foxracle/p/3421893.html）

mongodb的所有数据实际上是存放在硬盘的，所有要操作的数据通过mmap的方式映射到内存某个区域内。然后mongodb就在这块区域里面进行数据修改，避免了零碎的硬盘操作。至于mmap上的内容flush到硬盘就是操作系统的事情了，所以如果，mongodb在内存中修改了数据，然后mmap数据flush到硬盘之前，系统宕机了，就会丢失数据了。

mmap：（mmap资料  https://www.cnblogs.com/techdoc/archive/2010/12/22/1913521.html）

mmap系统调用并不是完全为了用于共享内存而设计的。它本身提供了不同于一般对普通文件的访问方式，进程可以像读写内存一样对普通文件的操作。

mmap系统调用使得进程之间通过映射同一个普通文件实现共享内存。普通文件被映射到进程地址空间后，进程可以像访问普通内存一样对文件进行访问，不必再调用read()，write（）等操作。mmap并不分配空间, 只是将文件映射到调用进程的地址空间里, 然后你就可以用memcpy等操作写文件, 而不用write()了.写完后用msync()同步一下, 你所写的内容就保存到文件里了. 不过这种方式没办法增加文件的长度, 因为要映射的长度在调用mmap()的时候就决定了.

 

GUI工具 Bobo 3T

安装后开启服务 在MongoDB\bin目录下执行mongod -dbpath C:\MongoDB\data\db，

然后在bin目录下另外打开一个cmd 在bin目录下执行mongo命令，之后就能正常使用了！！！

基本概念

在mongodb中基本的概念是文档、集合、数据库

SQL术语/概念	MongoDB术语/概念
database	database / 数据库
table	collection / 很多文档的集合
row	document / 文档
column	field / 域（文档中的键）
index	index / 索引
table joins	表连接,MongoDB不支持
primary key	primary key / MongoDB自动将_id字段设置为主键

数据库(database)

一个mongodb中可以建立多个数据库。

MongoDB的默认数据库为"db"，该数据库存储在data目录中。

MongoDB的单个实例可以容纳多个独立的数据库，每一个都有自己的集合和权限，不同的数据库也放置在不同的文件中。

• show dbs 显示所有数据的列表。

• db 显示当前数据库对象或集合

• use <dbname> 连接到一个指定的数据库。

有一些数据库名是保留的，可以直接访问这些有特殊作用的数据库。

• admin： 从权限的角度来看，这是"root"数据库。要是将一个用户添加到这个数据库，这个用户自动继承所有数据库的权限。一些特定的服务器端命令也只能从这个数据库运行，比如列出所有的数据库或者关闭服务器。

• local: 这个数据永远不会被复制，可以用来存储限于本地单台服务器的任意集合

• config: 当Mongo用于分片设置时，config数据库在内部使用，用于保存分片的相关信息。

文档(Document)

文档是一组键值对(即 BSON)。MongoDB 的文档不需要设置相同的字段，并且相同的字段不需要相同的数据类型，这与关系型数据库有很大的区别，也是 MongoDB 非常突出的特点。

需要注意的是：

1. 文档中的键/值对是有序的。

2. 文档中的值不仅可以是在双引号里面的字符串，还可以是其他几种数据类型（甚至可以是整个嵌入的文档)。

3. MongoDB区分类型和大小写。

4. MongoDB的文档中不能有重复的键。

5. 文档的键是字符串。除了少数例外情况，键可以使用任意UTF-8字符。

文档键命名规范：

• 键不能含有\0 (空字符)。这个字符用来表示键的结尾。

• . 和$有特别的意义，只有在特定环境下才能使用。

• 以下划线"_"开头的键是保留的(不是严格要求的)。

集合（collection）

集合就是 MongoDB 文档组，集合存在于数据库中，没有固定的结构，这意味着你在对集合可以插入不同格式和类型的数据，但通常情况下我们插入集合的数据都会有一定的关联性，当第一个文档插入时，集合就会被创建。

合法的集合名

• 集合名不能是空字符串""。

• 集合名不能含有\0字符（空字符)，这个字符表示集合名的结尾。

• 集合名不能以"system."开头，这是为系统集合保留的前缀。

• 用户创建的集合名字不能含有保留字符。有些驱动程序的确支持在集合名里面包含，这是因为某些系统生成的集合中包含该字符。除非你要访问这种系统创建的集合，否则千万不要在名字里出现$。

capped collections

Capped collections 就是固定大小的collection。它有很高的性能以及队列过期的特性(过期按照插入的顺序），

必须要显式的创建一个capped collection，指定一个 collection 的大小，单位是字节。

由于 Capped collection 是按照文档的插入顺序而不是使用索引确定插入位置，这样的话可以提高增添数据的效率

db.createCollection("mycoll", {capped:true, size:100000})

• 在 capped collection 中，你能添加新的对象。

• 能进行更新，然而，对象不会增加存储空间。如果增加，更新就会失败 。

• 使用 Capped Collection 不能删除一个文档，可以使用 drop() 方法删除 collection 所有的行。

• 删除之后，你必须显式的重新创建这个 collection。

元数据

数据库的信息是存储在集合中。它们使用了系统的命名空间：dbname.system.*

在MongoDB数据库中名字空间 <dbname>.system.* 是包含多种系统信息的特殊集合(Collection)，如下:

• dbname.system.namespaces，列出所有命名空间

• dbname.system.indexes，列出所有索引

• dbname.system.profile，包含数据库概要(profile)信息

• dbname.system.users，列出所有可访问数据库的用户

• dbname.local.sources，包含复制对端（slave）的服务器信息和状态

修改系统集合中的对象有如下限制：

• 在{{system.indexes}}插入数据，可以创建索引。但除此之外该表信息是不可变的(特殊的drop index命令将自动更新相关信息)。

• {{system.users}}是可修改的。

• {{system.profile}}是可删除的。

数据类型

MongoDB中常用的数据类型：

• String（只能使用UTF-8），Integer，Boolean，Double，Array，Null，Timestamp

• Date，表示当前距离 Unix新纪元（1970年1月1日）的毫秒数。日期类型是有符号的, 负数表示 1970 年之前的日期

• Min/Max keys，将一个值与 BSON（二进制的 JSON）元素的最低值和最高值相对比

• Object，用于内嵌文档

• Symbol， 符号。该数据类型基本上等同于字符串类型，但不同的是，它一般用于采用特殊符号类型的语言

• Object ID，对象 ID。用于创建文档的 ID，ObjectId 类似唯一主键，可以很快的去生成和排序，包含 12 bytes

  • 前 4 个字节表示创建 unix 时间戳

  • 接下来的 3 个字节是机器标识码

  • 紧接的两个字节由进程 id 组成 PID

  • 最后三个字节是随机数

  • MongoDB 中存储的文档必须有一个 _id 键。这个键的值可以是任何类型的，默认是个 ObjectId 对象，由于 ObjectId 中保存了创建的时间戳，所以不需要为文档保存时间戳字段

• Binary Data，二进制数据。用于存储二进制数据

• Code，代码类型。用于在文档中存储 JavaScript 代码

• Regular expression，正则表达式类型。用于存储正则表达式